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2001 年 7 月 1 日

微中子天文學 (2) : 微中子質量的意涵
提供者 : 陳輝樺 (AEEA 小組 , NMNS )

說明: 1930 年鮑立 (Wolfgang Pauli) 提出微中子（Neutrino）學說，以解釋「貝他衰變（Beta Decay）」能量、線動量和角動量守恒的問題。他認為每一貝他衰變中有一個稱為「微中子」新的粒子產生並放射出來，這粒子的靜止質量近乎零、不帶電荷、自旋為 1/2，微中子呈現的說法，使得核反應貝他衰變過程中能量的分配和衰變後動量等守恒得以解決。最近加拿大索得柏立微中子觀測所宣布，太陽核心核融合反應所形成的微中子在飛往地球的約一億五千萬公里途中發生變化，只有具有質量的粒子才有可能產生如此的變化，微中子質量約僅質子質量的十億分之一。但現今粒子物理的「標準模型」無法容納微中子具有質量的事實，所以必須依據此次發現的證據而修定。由於微中子源於在核反應貝他衰變過程，在太陽內部有著大量的核反應正在進行，微中子可能提供有關太陽內部活動情況的即時資訊。雖然微中子個體的質量很小，但如果將所有這些不易和其他物質交互作用的微中子質量加總起來，就會改變科學家對於宇宙總質量的估計，進而改變天文學家對於宇宙時空未來的看法。微中子似乎占宇宙中神秘的「黑暗物質」很小 (可能占 18%) 但很重要的部分。上圖是置放於地底 2000 公尺深、裝滿重水的 12 公尺直徑 Sudbury 微中子觀測器 (SNO)。

明日主題 : 微中子天文學 (3) : 微中子的類型

作者與主編 : 陳輝樺 (NMNS) 、王夕堯 (NMNS)
諮詢服務: 陳輝樺 (NMNS 國立自然科學博物館)
王夕堯 (NMNS 國立自然科學博物館)
蘇明俊 (NKNU 國立高雄師範大學科教所)

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